Cimmerman (523120), страница 117
Текст из файла (страница 117)
д. Классификация. Согласно принятой технической терминологии защитные и реакционные газы подразделяют следующим образом: эндогазы; экзагазы; формир-газы; инертные газы; моногазы; крекинг-газы; газы — продукты неполного сгорания (зхзо-, энда-,моиогазы); водород. Так как перечисленные выше термины недостаточно характеризуют состав и действие газов, применяют и другую дополнительную классификацию: классический газ для светлого отжита! инертные защитные газы; Н вЂ” Н-смеси; науглерожввающие газы; гэз, являющийся продуктом разложения ННд'. Водород. Точке % ром,'С н % Неочищенный во- дород Водород высокой чистоты 99.8 0,2 — 30 100 0 — 50 4. МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Состав газов («)е) — табл.
183. Основные компоненты защитных и реакционных газов н их действие — см. табл. 184. Эндогазы. Газовые смеси, полученные путем частичного сгорания горючих веществ в установках для производства защитных газов прн эндотермическом процессе в условинх недостатка воздуха. Состав — см. Классификация. Исходные вещества; газ городского и дальнего газоснабжения, пропан, бутан, генераторвый газ, бензин, керосин, дизельное топливо. Примгнгнигг в качестве атмосферы при светлом отжиге, пайке твердыми припоями, закалке, спекании, цементации.
Энзогазы. Газовые смеси, полученные путем частичного сгорания горючих веществ в установках для производства защитных газов при эюотермическом процессе в условиях избытка воздуха Состав — см. Классификация. Исходные вещества — см. Эндоаззы. Применение: в качестве атмосферы при светлом отжиге, пайке твердыми припоями, нормализации, спекании, обезуглероживании (при содержании )0,2% С в стали).
Формир-гаэ. Смесь азота и водорода Состав: 10 — 30% На) 70 — 90 те )е)е; точка р — 30'С. Применение: светлый отжиг, лайка твердымн припоями. Инертные газы. Газы, которые, будучи достаточно чистыми, практически не реагируют с горячей поверхноспю металла ()е), Аг или Не). Состав: Точка Н «А О «Д М «д р Азот неочищеикый..... 0 0,2 99,8 — 30 Азот ый . 1 — 99 — 50 4.1. ОБЩИЕ ПРЕДСГАВЛЕИИЯ Классификация а. По типу производимых материалов: производспю железных сплавов, например чугуяа и/или стали, н производство цветных металлов, например Сп, А1, РЬ, Еп.
Вп, )е)1, Мй и т. д. б. По виду технологии: — Пирометаллургические методы (окнслнтельная и восстановительная плавка; обжиг; прокаливание; испарение металлов; восстановление веществ в твердом состоянии; электролиз рзсплавов). — Гидрометаллургические методы (растнорение; выщелачиввине; очистка щелоч- Применены: светлый отжиг, пайка твердыми припоями; используется так же, как промывочный газ.
Моногазы. Газовые смеси, состожцие нз 1«1, Н и СО или нз 1«1 и Н. Состав — см. Классифи нация Исходные вещества — см. Эндогазы. Применение: светлый отжиг, пайка твердымн припоями, закалка, спекание, нормализация, цементацня. Газы †продук разложения (кргнинга), Газовые смеси, которые получаются термическим разложением, например ХНе (или метанола). Состав — см. Классификация.
Применение: крекинг-газ )ч)На наиболее пригоден для таких сталей, которые содержат элементы (Сг, 31 А1), окисляюшиеся при наличии СО н СЬе даже в инертной атмосфере. Кроме того, крекинггазы используются в качестве атмосферы при пайке твердыми припоями. спекании, восстановлении порошкообразного железа Газы нглолного сгорания. Газовые смеси, полученные при кеполном сгорании газообразного или жидкого топлива. К ним относятся энда-, эюо- н моногазы.
Водород Состав: Применение: светлый отжиг, нормализация, спекание, обезуглероживание (в увлажненном состоянии). ных растворов; концентрирование; разделение; электролнз водных растворов). — Методы порошковой металлургии (получение порошков; формование иэделий; спекание; окончательная обработка). Электро мета«ьерргичгскиг методы. Методы, при которых используется электриче. окая энергия. Эти методы частично относятся к пиро-, частично к гидрометзллургии. В первом случае электрическая эвергив используется как источник тепла (например, электрически обогреваемые плавильные печи), во втором в как источник химической энергян (например, электролиз). 4ЛЛ. Пирометаллургические методы (общие представления) Методы получения и рафинирования металлов при повышенных температурах в расплавленном, газообразном нли твердом состоянии.
Классификация — Плавленне. Окнслительнан плавка, например: Ме + Мвы 0 Мв~ О+ Мв~ или Мв~ +Мвы+О-ьМв~ О+Мвы. Восстановительная плавка, например МвО+ С-ьМв+ СО. Осадительиая плавка, например: Мв~ 3+Ме ~-ьМв~ +Мвы3. Зейгерование (выплавленне легкоплавкого металла из смеси металлов]. — Обжиг. Окислителышй обжиг, например: 2МеЗ + ЗОэ-ь2МвО + 2ЗОэ. Восстановителькый обжиг, например: Мв,О, + СО- 2МвО+ СО,. Сульфатизируюший обжиг, например МвО+$0г-ьМв80ь Хлорирующий обжиг, например: Мв5+ 20, + 2)чаС1-ьМвС!э + )ча,80,. Кальцинированне (прокаливание), напрнме: Р МвСОз-ьМвО+ СОз.
— Испарение. Дистнлляция. — Восстановление в твердом состоянии. Например: МвО + С Мв + СО; МвО+ СО-ьМв+ СО . — Электролиз расплава. Например при получении А! или Мц. 4Л.2. Гидрометаллургические методы (общие представления) Методы получения н рафинирования металлов из руд, комплексных концентратов, полупродуктов прн помощи главным образом водных растворителей с целью перевода неизвлекаемых металлов в раствор илн отделения пустой породы. Классификация — Выщелачивание. Растворение металлических компонентов путем, например, выщелачивания просачиванием, с перемешиванием, при повышенном давлении. — Концентрирование.
Уменьшение количества расшорителя путем, например, возгонки, испарения. — Разделение. Удаление нерастворимых компонентов путем„например, осветления (отстаивания), декантации, фильтрации, центрнфугиравания, экстракции. — Осаждение. Получение металлов путем, например, электролиза, цементации, осаждения, крйсталлизацни, высэливания, испарения растворителя. Замечание.
Пира- и гидрометэллургические рабочие процессы дополняют друг друга, нш1рнмер обжиг перед гндрометаллургическнм процессом илн электролитическая очистка после предшествующего пирометаллургического процесса. 4Л.З. Методы порошковой металлургии Методы получения металлических порошков н дальнейшее изготовление из иих изделий.
Классификация — Получение порошков — механическое измельчение. распыление (или разбрызгивание), методы восстановления, карбонильный метод, химическое осаждение. — Формование заготовок из порошков (холодное прессование, горячее прессование, прессование со связкой, непрерывное прессованне, прокатка, гидростатическое прессованне, шлнкерное литье, ковка порошков — в обоймах). — Спекание (спекание с жидкой фазой, спекание без жндкой фазы). — Окончательная обработка (обработка резанием, калибровка, пропитка, науглероживание, нанесение защитаых покрытий).
4.2. МЕТОДЫ ПРОИЗВОДСТВА ЖЕЛЕЗА И СТАЛИ (ОБН(ИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ) Классификация А. Производство чугуна (рис. 4.1) — доменный процесс, процесс в низкошахтной печи. Б Производство губчатого железа— процессы в шахтной печи, и печах кипящего слоя, во вращжощихся трубчатых печах, В, Производство стали (периодические процессы) — мартеновский процесс, конверторный пропьчс. Г. Производство стали (непрерывные процессы) — методы: В!зго, Чоез(, ! гзм, каскадный, окислительная плавка в желобковой печи.
Методы последующей обработки нормально выплавленной стали: специальные методы переплавки, вакуумная обработка метод обработки газамн, метод промывки шлаком, обработка при разливке, Характерные асабвннагги основных процессов нроиэвадсгва стали (32] Производство стали в подовых плавильных печах: 1. Так как энергия подводится извне (топливо или электроэнергия), то процесс не зависит от того, протекаот металлургические реакции с поглощением нли выделением тепла (см. З.О).
Поэтому имеется большая свобода в выборе шихтовых материалов. 2. Реакции протекают почти исключительно мехску металлом и шлаком. Окислительные реакции протекшот при наличии химически активного шлака. 399 Рис. 4.! 1 — заводская прнстаяь и железнодорожная стаяцияг 2 — уголь; 8 — мелкая руда и прясадки (((О мм); 4 — кусьовзя руда в присадки (>10 мм); б — окатыши; б — установка дробления и грохочения; 7 — мелкая рупа и присадки (<(О мм)г  — коксовальиая установка; 9 — кокс: 10 — смеситель; 11 — сортироваиные рука н присадки ( )Π— ОО мм): 12 — агломерационная установка; 1З вЂ” составление шихты: 14 — кокс; 18 — агломерат; 1б — присадки; 17 — руда; 1 — окатыши; 19— доменный газ и выпь; 20 — чистый доменный газ; 21 — газовый двигатель и сжншявег 22 — домекиая печь; 28 — газсючистка: 24 — докенвый гзз; 24 — гортгчее дутье; Зб — разливочная машина: 87 — возиухонагревательг 28 — сталеплавнльный завод( 29 — чугун; Лт — холодный воздух; 81-евлвл)( 82 — отходшдий саа в дымовую трубу.
88 — метвллопрвемник; 84 — реализация шавка 3. Скорости реакций определяются про- пессами на границе металл — шлак и скоростями переноса (транспорта) в этих фазах. 4. Передача тепла происходит через шлак в ванну. Производство стали в конверторах с воз- душным дутьем: 1. Подвода тепла извне нег. Расход тепла компенсируется исключительно эа счет реакций между кислородом и примесями или железом. Поэтому свобода в выборе шихтовых материалов ограничена. 2.